JP4506774B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、モータを駆動する駆動部の異常を示すエラーログを記憶部に書き込む技術に関するものである。

特許文献１には、室外機で発生した異常の原因を特定することが容易にでき且つ安価な空気調和機を提供することを目的として（段落［０００５］）、室外機において異常が発生した時に積算運転時間を室外記憶部に記憶させることで、発生した異常がどれだけの積算運転時間が経過して発生したものなのかを特定する空気調和機が開示されている（段落［０００８］）。
特開２００４−１５６８２９号公報

しかしながら、特許文献１の手法では、異常の内容を示すエラーログを記憶部のどの領域に記憶させるかに関しての記載がなされていないため、記憶部の容量を節約しつつ、記憶部にエラーログを効率良く格納することができないという問題がある。

特に、異常発生直後のエラーログほど重要であるケースが多く、記憶部の容量に空き容量が無くなった場合に、最も古いエラーログを最新のエラーログで更新してしまうと、異常発生直後のエラーログが消去されてしまい、異常の具体的な内容を把握することができず、異常の発生原因を特定することができないという問題が発生する。

本発明の目的は、記憶部の容量を節約しつつ、記憶部にエラーログを効率良く格納することができる空気調和機を提供することである。

本発明による空気調和機は、記憶部と、空気調和機の異常を検出し、検出した異常の内容を示すエラーログを生成し、前記記憶部に書き込む書込部とを備え、前記記憶部は、前記書込部において最初に生成された１回目のエラーログからｎ（ｎは正の正数）回目に生成されたエラーログまでを記憶する固定記憶領域と、前記書込部においてｎ＋１回目以降に生成されたエラーログを記憶する更新記憶領域とを含み、前記エラーログは異常の詳細を示す詳細情報と異常の種別を示すエラーコードとを含み、前記記憶部は、１〜ｎ回目及びｎ＋１回目以降のエラーログのエラーコードを記憶するコード記憶領域を更に含み、前記書込部は、１〜ｎ回目のエラーログを前記固定記憶領域に書き込み、ｎ＋１回目以降のエラーログを前記更新記憶領域に書き込むものであり、エラーログを構成する詳細情報とエラーコードとが関連付けられるように、エラーコードを前記コード記憶領域に書き込み、１〜ｎ回目のエラーログの詳細情報を前記固定記憶領域に書き込み、ｎ＋１回目以降のエラーログの詳細情報を前記更新記憶領域に書き込み、前記更新記憶領域に空き領域がなくなった状態において新たなエラーログの詳細情報を書き込む場合、前記更新記憶領域に書き込まれているエラーログの詳細情報うち最も古いエラーログの詳細情報を、新たに生成したエラーログの詳細情報で更新することを特徴とする。

この構成によれば、記憶部は、最初に生成された１回目のエラーログからｎ（ｎは正の正数）回目に生成されたエラーログまでを記憶する固定記憶領域と、ｎ＋１回目以降に生成されたエラーログを記憶する更新記憶領域とを含み、１〜ｎ回目のエラーログは、固定記憶領域に書き込まれ、ｎ＋１回目以降のエラーログは更新記憶領域に書き込まれる。

そのため、更新記憶領域の空き容量が無い状態において、新たなエラーログが生成された場合、更新記憶領域に書き込まれているいずれかのデータを新たなエラーログで書き換えることにより、異常が発生してから初期の期間において生成され、異常の原因を特定するうえで重要となるエラーログを消去することなく、随時新たに生成されたエラーログを記憶部に記憶することが可能となり、記憶部の容量を節約しつつ、記憶部にエラーログを効率良く格納することができる。

また、この構成によれば、更新記憶領域に空き領域がなくなった状態において新たなエラーログが生成された場合、更新記憶領域に書き込まれているエラーログのうち最も古いエラーログが、新たに生成されたエラーログで更新されるため、異常の原因を特定するうえで重要度が低いと考えられるエラーログを消去し、新たなエラーログを記憶部に記憶することができる。

また、この構成によれば、エラーコードと詳細情報とが関連付けられた記憶部に記憶されるため、エラーコードからエラーの種別を特定すると共に、詳細情報からエラーの詳細を認識することが可能となる。

また、モータと、前記モータを駆動するための駆動部とを更に備え、前記書込部は、前記駆動部において異常が発生したか否かを検出し、当該異常の内容を示すエラーログを生成し、前記記憶部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、モータを駆動する駆動部の異常の内容を示すエラーログが記憶部に書き込まれることになる。

また、前記駆動部は、交流電源から交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路と、前記コンバータ回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路とを含み、前記制御部は、前記コンバータ回路及び前記インバータ回路の異常を検出し、エラーログを生成することが好ましい。

この構成によれば、コンバータ回路とインバータ回路との異常を示すエラーログが生成される。

本発明によれば、異常が発生してから初期の期間において生成され、異常の原因を特定するうえで重要なエラーログを消去することなく、随時新たに生成されたエラーログが記憶部に記憶されるため、記憶部の容量を節約しつつ、記憶部にエラーログを効率良く格納することができる。

図１は、本発明の実施の形態による空気調和機の電気的な構成を示した図である。本空気調和機は、駆動部１０、制御部２０（書込部）、ＲＯＭ３０（記憶部）、及びモータＭを備えている。駆動部１０は、モータＭを駆動するものであり、コンバータ回路１１及びインバータ回路１２を備えている。コンバータ回路１１は、交流電源Ｅ１からの交流電圧を直流電圧に変換するものであり、整流回路１１１、昇圧チョッパ１１２、平滑部１１３、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備えている。

交流電源Ｅ１は、電力会社の商用電源である。整流回路１１１は、例えばダイオードブリッジから構成され、交流電源Ｅ１から出力される交流電圧を全波整流する。昇圧チョッパ１１２は、インバータ回路１２に出力する直流電圧を所定レベルに昇圧するものであり、コイルＬ１、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１、及びダイオードＤ２を備えている。すなわち、昇圧チョッパ１１２は、制御部２０から出力されるＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子Ｑ１がオン・オフし、スイッチング素子Ｑ１がオンの間にコイルＬ１内により蓄積された電磁エネルギーを、スイッチング素子Ｑ１がオフの間に放出することで、インバータ回路１２に所定レベルの直流電圧を出力する。

本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ１として、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタが採用され、コレクタがコイルＬ１とダイオードＤ１との接続点に接続され、ベースが制御部２０に接続され、エミッタがグラウンドに接続されている。ダイオードＤ１は、アノードがコイルＬ１に接続され、カソードが抵抗Ｒ１に接続されている。ダイオードＤ２は、アノードがスイッチング素子Ｑ１のエミッタに接続され、カソードがスイッチング素子Ｑ１のコレクタに接続されている。平滑部１１３は、コンデンサＣ１から構成され、昇圧チョッパ１１２から出力された電圧を平滑化する。

抵抗Ｒ１は、一端がダイオードＤ１のカソードに接続され、他端が抵抗Ｒ２に接続されている。抵抗Ｒ２は、一端が抵抗Ｒ１に接続され、他端がグラウンドに接続されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は、モニタラインＬ１２を介して制御部２０と接続されている。抵抗Ｒ３は、モータＭを駆動するための電流をモニタするために平滑部１１３及びインバータ回路１２間のグラウンド側の線路上に接続されたシャント抵抗から構成され、一端が制御部２０に接続されている。

インバータ回路１２は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３、及びダイオードＤ３，Ｄ４等から構成され、制御部２０の制御の下、コンバータ回路１１から出力された直流電圧を所定レベルの振幅を有する交流電圧に変換して、モータＭを駆動させる。ここで、スイッチング素子Ｑ２は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタから構成され、ベースが制御部２０に接続され、エミッタがスイッチング素子Ｑ３のコレクタに接続され、コレクタがコンデンサＣ１と接続されている。スイッチング素子Ｑ３は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタから構成され、ベースが制御部２０に接続され、エミッタがグラウンドに接続されている。ダイオードＤ３はアノードがスイッチング素子Ｑ２のエミッタに接続され、カソードがスイッチング素子Ｑ２のコレクタに接続されている。ダイオードＤ４は、アノードがスイッチング素子Ｑ３のエミッタに接続され、カソードがスイッチング素子Ｑ３のコレクタに接続されている。モータＭは、例えばブラシレスモータから構成され、インバータ回路１２から出力される交流電圧によって駆動され、送風ファン等を駆動させる。

制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のマイクロコンピュータから構成され、空気調和機の全体制御を司る。また、制御部２０は、モニタラインＬ１１を介して昇圧チョッパ１１２と接続され、モニタラインＬ１２を介して抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点と接続され、モニタラインＬ１３を介して抵抗Ｒ３と接続され、モニタラインＬ１４を介してインバータ回路１２と接続され、モニタラインＬ１１〜Ｌ１４を介して送出される種々の電気信号をモニタし、モータＭの回転速度が所定速度となるようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３にＰＷＭ信号を出力し、駆動部１０を制御する。更に、制御部２０は、モニタラインＬ１１〜Ｌ１４を介して送出される種々の電気信号を一定の時間間隔でモニタし、制御部２０に異常が発生したか否かを検出する。ここで、制御部２０は、例えば、モニタラインＬ１１〜Ｌ１４を流れるいずれかの電気信号のレベル等が所定の異常な値を示すとき、駆動部１０において異常が発生したことを検出し、異常の内容を示すエラーログを生成し、ＲＯＭ３０に書き込む。エラーログには、異常の種別を示すエラーコードと異常の詳細な内容を示す詳細情報とが含まれる。制御部２０は、各エラーコードと、各エラーコードにおける典型的なモニタ結果との関係を予め記憶しており、異常を検出したときのモニタ結果に最も近い典型的なモニタ結果を特定することでエラーコードを特定する。また、制御部２０は、異常を検出したときのモニタ結果を詳細情報とする。

ＲＯＭ３０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置から構成され、制御部２０において生成されたエラーログを記憶する。

図２は、ＲＯＭ３０のメモリ空間を概念的に示した図である。なお、図２に示す各升の左側に示した数値は、ＲＯＭ３０のアドレスを示している。図２に示すようにＲＯＭ３０は、語長が２バイトであり、１２８バイトの１６個のセルＳＬ１〜ＳＬ１６から構成されている。

また、メモリ空間は、大局的に領域Ｒ１〜Ｒ３の３つの領域を備える。領域Ｒ１は、セルＳＬ１，ＳＬ２を備える。セルＳＬ１には、交流電源Ｅ１の供給が停止されても、ＲＯＭ３０に残しておくべきデータが格納される。ここで、セルＳＬ１に格納されるデータとしては、制御部２０が一定の時間間隔毎に行う駆動部１０のモニタ結果を示すデータが採用され、具体的にはモニタラインＬ１１〜Ｌ１４の各々の電気信号のレベル等の内容を示すデータが採用される。

なお、セルＳＬ１に書き込まれるデータは頻繁に書き換えられるデータであるため、エラー発生時に備えて、セルＳＬ２にもセルＳＬ１と同一のデータが書き込まれ、二重化が図られている。

領域Ｒ２（コード記憶領域）は、セルＳＬ３〜セルＳＬ６から構成され、制御部２０により生成されるエラーログに含まれるエラーコードが書き込まれる。ここで、セルＳＬ３には、１〜１６回目のエラーコードが書き込まれ、セルＳＬ４には、１７〜３２回目のエラーコードが書き込まれ、セルＳＬ５には、３３〜４８回目のエラーコードが書き込まれ、セルＳＬ６には、４９〜６４回目のエラーコードが書き込まれる。なお、制御部２０が１回目に検出した異常に対するエラーコードが１回目のエラーコードとなり、２回目に検出した異常に対するエラーコードが２回目のエラーコードとなる。

領域Ｒ３は、セルＳＬ７〜ＳＬ１６の合計１０個のセルから構成され、制御部２０により生成されるエラーログに含まれる詳細情報を記憶する。領域Ｒ３は、最初に生成された１回目の詳細情報から５回目の詳細情報までを記憶する固定記憶領域Ｒ３１と、６回目以降に生成された詳細情報を記憶する更新記憶領域Ｒ３２とを含む。

固定記憶領域Ｒ３１は、セルＳＬ７〜ＳＬ１１から構成され、セルＳＬ７〜ＳＬ１１には、それぞれ１〜５回目の詳細情報が書き込まれる。更新記憶領域Ｒ３２は、セルＳＬ１２〜ＳＬ１６から構成され、６回目以降に生成される詳細情報が書き込まれる。なお、制御部２０が１回目に検出した異常に対する詳細情報が１回目の詳細情報となり、２回目に検出した異常に対する詳細情報が２回目の詳細情報となる。

具体的には、セルＳＬ１２には、５ｋ（ｋは正の整数）＋１回目の詳細情報が書き込まれ、セルＳＬ１３には、５ｋ＋２回目の詳細情報が書き込まれ、セルＳＬ１４には、５ｋ＋３回目の詳細情報が書き込まれ、セルＳＬ１５には、５ｋ＋４回目の詳細情報が書き込まれ、セルＳＬ１６には、５ｋ＋５回目の詳細情報が書き込まれる。

ここで、制御部２０は、６〜１０回目の詳細情報をそれぞれセルＳＬ１２〜ＳＬ１６に順次書き込み、１１回目のエラーログを生成した場合、更新記憶領域Ｒ３２に書き込まれている詳細情報のうち最も古い詳細情報である、セルＳＬ１２の６回目の詳細情報を１１回目の詳細情報に書き換える。すなわち、制御部２０は、更新記憶領域Ｒ３２に空き領域がなくなった状態において新たな詳細情報を書き込む場合、更新記憶領域Ｒ３２に書き込まれている詳細情報のうち最も古い詳細情報を、新たに生成した詳細情報で更新する。

次に、制御部２０がエラーログをＲＯＭ２０に書き込む際の処理について説明する。図３は、制御部２０がエラーログをＲＯＭ２０に書き込む際の処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、制御部２０は、駆動部１０の異常を検出すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、異常を検出したときのモニタ結果からエラーコードを特定し、このモニタ結果を詳細情報としてエラーログを生成する（ステップＳ２）。

次に、ステップＳ３において、制御部２０は、ステップＳ２で生成したエラーログが６回目以降に生成されたエラーログである場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、このエラーログに含まれるエラーコードを領域Ｒ２の所定のセルに書き込むと共に、更新記憶領域Ｒ３２に書き込まれている最も古い詳細情報を、エラーログに含まれる詳細情報で書き換える（ステップＳ４）。一方、制御部２０は、ステップＳ２で生成したエラーログが５回目以前に生成されたエラーログである場合（ステップＳ３でＮＯ）、このエラーログに含まれるエラーコードを領域Ｒ２の所定のセルに書き込むと共に、このエラーログに含まれる詳細情報を、固定記憶領域Ｒ３１の所定のセルに書き込む（ステップＳ５）。

なお、制御部２０は、エラーコードを書き込むに際し、対応する詳細情報が格納されたアドレスを示すポインタを当該エラーコードと関連付けて、当該エラーコードを固定記憶領域Ｒ３１に書き込む。

このように、本空気調和機によれば、ＲＯＭ３０は、最初に生成された１回目の詳細情報から５回目に生成された詳細情報までを記憶する固定記憶領域Ｒ３１と、６回目以降に生成された詳細情報を記憶する更新記憶領域Ｒ３２とを含み、更新記憶領域Ｒ３２に空き領域がなくなった状態において新たなエラーログが生成された場合、更新記憶領域Ｒ３２に書き込まれている詳細情報のうち最も古い詳細情報が、新たに生成された詳細情報で更新される。

そのため、異常が発生してから初期の期間において生成され、異常の原因を特定するうえで重要となる詳細情報を消去することなく、随時新たに生成された詳細情報をＲＯＭ３０に記憶することが可能となり、ＲＯＭ３０の容量を節約しつつ、ＲＯＭ３０に詳細情報を効率良く格納することができる。

なお、上記実施の形態では、制御部２０は、駆動部１０の異常を検出するものであったが、これに限定されず、空気調和機を構成する種々の装置の異常を検出する、すなわち、空気調和機で発生するあらゆる異常を検出するものであってもよい。

また、上記実施の形態では、１〜５回目の詳細情報が固定記憶領域Ｒ３１に書き込まれ、６回目以降の詳細情報が更新記憶領域Ｒ３２に書き込まれているが、これに限定されず、ｎ（ｎは正の整数）回目以前の詳細情報を固定記憶領域Ｒ３１に書き込み、ｎ＋１回目以降の詳細情報を更新記憶領域Ｒ３２に書き込むようにしてもよい。この場合、セルＳＬ１〜ＳＬｎからなるｎ個のセルで固定記憶領域Ｒ３１を構成し、セルＳＬｎ＋１〜ＳＬ２ｎからなるｎ個のセルで更新記憶領域Ｒ３２を構成してもよい。

また、上記実施の形態では、固定記憶領域Ｒ３１を構成するセルの数と更新記憶領域Ｒ３２を構成するセルの数とを同じにしたが、これに限定されず、両領域のセルの数を異なる数にしてもよい。

また、上記実施の形態では、６５回目以降のエラーログについて特に言及しなかったが、制御部２０は、６５回目以降のエラーログを生成した場合、領域Ｒ２に格納されているいずれかのエラーコードを、新たに生成したエラーログに含まれるエラーコードで更新してもよいし、６５回目以降のエラーログをＲＯＭ２０に書き込まなくてもよいし、エラーログを６４個生成した時点で、エラーログの生成を終了してもよいし、エラーコードは６５回目以降のエラーコードを領域Ｒ２に書き込まず、詳細情報のみを更新記憶領域Ｒ３２に書き込むようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、詳細情報を領域Ｒ３に書き込み、エラーコードを領域Ｒ２に書き込むものとしたが、これに限定されず、エラーコードと詳細情報とを併せて、すなわち、エラーログ自体を領域Ｒ３に書き込むようにしてもよい。この場合、１〜５回目までのエラーログがＲＯＭ３０に残されることになり、６回目以降のエラーログが更新対象のエラーログとなる。

本発明の実施の形態による空気調和機の電気的な構成を示した図である。 ＲＯＭのメモリ空間を概念的に示した図である。 制御部がエラーログをＲＯＭに書き込む際の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 駆動部
１１ コンバータ回路
１２ インバータ回路
２０ 制御部
１１１ 整流回路
１１２ 昇圧チョッパ
１１３ 平滑部
Ｃ１ ンデンサ
Ｒ１〜Ｒ３ 領域
Ｄ３１ 固定記憶領域
Ｄ３２ 更新記憶領域

Claims (4)

1. 記憶部と、
   空気調和機の異常を検出し、検出した異常の内容を示すエラーログを生成し、前記記憶部に書き込む書込部とを備え、
   前記記憶部は、前記書込部において最初に生成された１回目のエラーログからｎ（ｎは正の正数）回目に生成されたエラーログまでを記憶する固定記憶領域と、前記書込部においてｎ＋１回目以降に生成されたエラーログを記憶する更新記憶領域とを含み、
   前記エラーログは異常の詳細を示す詳細情報と異常の種別を示すエラーコードとを含み、
   前記記憶部は、１〜ｎ回目及びｎ＋１回目以降のエラーログのエラーコードを記憶するコード記憶領域を更に含み、
   前記書込部は、１〜ｎ回目のエラーログを前記固定記憶領域に書き込み、ｎ＋１回目以降のエラーログを前記更新記憶領域に書き込むものであり、エラーログを構成する詳細情報とエラーコードとが関連付けられるように、エラーコードを前記コード記憶領域に書き込み、１〜ｎ回目のエラーログの詳細情報を前記固定記憶領域に書き込み、ｎ＋１回目以降のエラーログの詳細情報を前記更新記憶領域に書き込み、前記更新記憶領域に空き領域がなくなった状態において新たなエラーログの詳細情報を書き込む場合、前記更新記憶領域に書き込まれているエラーログの詳細情報うち最も古いエラーログの詳細情報を、新たに生成したエラーログの詳細情報で更新することを特徴とする空気調和機。
2. 前記ｎは可変であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. モータと、
   前記モータを駆動するための駆動部とを更に備え、
   前記書込部は、前記駆動部において異常が発生したか否かを検出し、当該異常の内容を示すエラーログを生成し、前記記憶部に書き込むことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記駆動部は、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路と、
   前記コンバータ回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路とを含み、
   前記制御部は、前記コンバータ回路及び前記インバータ回路の異常を検出し、エラーログを生成することを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
   

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